实验环境
ubuntu12.04 10.20.112.26 默认的master
10.20.112.27 默认的slave
VIP 10.20.112.29
redis-server 2.6.16
keepalived默认只能做到对网络故障和keepalived本身的监控,即当出现网络故障或者keepalived本身出现问题时,进行切换。但我们更关注的是机器上运行的业务,如果业务出问题了VIP没有变化,整体来说还是失败的。这时候就需要根据业务进程的运行状态决定是否需要进行主备切换。还好keepalived提供了这样一个自定义脚本监控功能,不过该参数设置在官方默认的文档中并没有出现。
其实文档中有两个我们常用的参数都没有提到:
1 vrrp_script && track_script
vrrp_script代码块是用来定义监控脚本,脚本执行时间间隔以及脚本的执行结果导致优先级变更幅度的。
1
2
3
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5
6
7
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9
10
11
12
13 1vrrp_script chk_redis {
2
3 script "/etc/keepalived/scripts/redis_check.sh"
4 #指定执行脚本的路径
5
6 interval 1
7 #指定脚本的执行时间间隔
8
9 weight 10
10 #脚本结果导致的优先级变更:10表示优先级+10;-10则表示优先级-10
11
12 }
13
定义好vrrp_script代码块之后,就可以在instance中使用了
1
2
3
4
5
6 1track_script {
2
3 chk_redis
4
5 }
6
注意:VRRP脚本(vrrp_script)和VRRP实例(vrrp_instance)属于同一个级别
2 notify_stop
keepalived停止运行前运行notify_stop指定的脚本。
配合官方文档提到的以下三个参数一起使用,功能更强大:
notify_master keepalived切换到master时执行的脚本
notify_backup keepalived切换到backup时执行的脚本
notify_fault keepalived出现故障时执行的脚本
3 还有个问题需要注意
当master down了,backup接管了,master再次起来,不能再成为master。
否则master恢复了再接管的话,会造成业务来回切换,这时候就需要
nopreempt参数了。
nopreempt:设置不抢占,这里只能设置在state为backup的节点上,而且这个节点的优先级必须别另外的高
。
先来看看方案的整体思路:
通过keepalived的自定义脚本功能监控本机的redis服务状态,当监控脚本检测到redis服务出现异常时,则改变本机keepalived的优先级,同时这会导致master/backup角色的变化,而keepalived在角色变化时也会触发一些机制执行相关脚本,这就为我们改变redis的master/slave状态提供了机会,这样做的目的是为了是redis的master/slave直接的数据保持一致。
在keepalived+redis的使用过程中有四种情况:
1 一种是keepalived挂了,同时redis也挂了,这样的话直接VIP飘走之后,是不需要进行redis数据同步的,因为redis挂了,你也无法去master上同步,不过会损失已经写在master上却还没同步到slave上面的这部分数据。
2 另一种是keepalived挂了,redis没挂,这时候VIP飘走后,redis的master/slave还是老的对应关系,如果不变化的话会把数据写入redis slave中,从而不会同步到master上去,这就要借助监控脚本反转redis的master/slave关系。这时候就要预留一点时间进行数据同步,然后反转master/slave。
3 还有一种是keepalived没挂,redis挂了,这时候根据监控脚本会检测到redis挂了,并且降低keepalived master的优先级,同样会导致VIP飘走,情况和第二种一样,也是需要进行数据同步,然后反转当前redis的master/slave关系的。
4 随后一种是keepalived没挂,redis也没挂,大吉大利啊,什么都不用操作。
本文的实验环境四种情况都适合,第一种是不需要同步数据的,脚本会默认去同步数据,但是其实是不会成功的。脚本主要是用来处理第二和第三种情况的。
配置10.20.112.26
1 安装keepalived
1
2 1apt-get install keepalived
2
2 安装redis
redis是采用源码编译安装的,ubuntu12.04默认自带版本没有这么高,安装过程参照以前文档。
3 配置keepalived
1
2
3
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49
50
51
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53
54
55
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57
58
59
60
61
62 1global_defs {
2
3 lvs_id LVS_redis
4
5 }
6
7
8
9
10
11 vrrp_script chk_redis {
12
13
14 script "/etc/keepalived/scripts/redis_check.sh"
15
16
17 weight - 20
18
19
20 interval 2
21
22 }
23
24 vrrp_instance VI_1 {
25
26
27 state backup
28
29 interface eth0
30
31 virtual_router_id 51
32
33
34 nopreempt
35
36
37 priority 200
38
39 advert_int 5
40
41 track_script {
42 chk_redis
43
44
45 }
46
47 virtual_ipaddress {
48
49 10.20.112.29
50
51 }
52
53 notify_master /etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
54
55 notify_backup /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
56
57 notify_fault /etc/keepalived/scripts/redis_fault.sh
58
59 notify_stop /etc/keepalived/scripts/redis_stop.sh
60
61 }
62
4 配置redis,/etc/redis/redis.com
最简单的配置就是把默认配置文件中的
bind 127.0.0.1修改为0.0.0.0即可。
5 建立redis状态切换脚本
在/etc/keepalived目录下建立log和scripts目录。
在script下有五个脚本,一个是检测redis状态的redis_check.sh脚本,其余四个是keepalived状态变化时执行的脚本。keepalived有master/backup/stop/fault四种状态,因为我们主要是关注系统上的业务,所以在在keepalived进入fault/stop状态后,也认为是进入了backup状态,需要对redis的master/slave关系进行反转,否则即使VIP漂移过去,但是redis的主从关系还没有改变,会导致数据不一致,所以最终四个脚本只有两种内容。
5.1 redis服务状态检测脚本redis_check.sh(27上面内容和它一样)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15 1#!/bin/bash
2
3###/etc/keepalived/scripts/redis_check.sh
4
5ALIVE=`/usr/bin/redis-cli PING`
6
7if [ "$ALIVE" == "PONG" ]; then
8 echo $ALIVE
9 exit 0
10else
11 echo $ALIVE
12 exit 1
13fi
14
15
5.2 keepalived进入master状态时的检测脚本redis_master.sh
1
2
3
4
5
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21
22
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29
30 1#!/bin/bash
2
3 ###/etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
4
5
6REDISCLI="redis-cli"
7
8LOGFILE="/etc/keepalived/log/redis-state.log"
9
10pid=$$
11
12echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[slaver]" >> $LOGFILE
13
14echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[slaver] Run 'SLAVEOF 10.20.112.27 6379'" >> $LOGFILE
15
16$REDISCLI SLAVEOF 10.20.112.27 6379 >> $LOGFILE 2>&1
17
18echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[slaver] wait 10 sec for data sync from old master" >> $LOGFILE
19
20sleep 10
21
22echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[slaver] data rsync from old mater ok..." >> $LOGFILE
23
24echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] Run slaveof no one,close master/slave" >> $LOGFILE
25
26$REDISCLI SLAVEOF NO ONE >> $LOGFILE 2>&1
27
28echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] wait other slave connect...." >> $LOGFILE
29
30
5.3 keepalived
进入backup/stop/fault
时的检测脚本,由于内容都一致,所以只写出redis_backup.sh
1
2
3
4
5
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7
8
9
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11
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19
20
21
22
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24
25
26 1#!/bin/bash
2
3###/etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
4
5REDISCLI="redis-cli"
6
7LOGFILE="/etc/keepalived/log/redis-state.log"
8
9pid=$$
10
11echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master]" >> $LOGFILE
12
13echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] Being slave state..." >> $LOGFILE 2>&1
14
15echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] wait 10 sec for data sync from old master" >> $LOGFILE
16
17sleep 10
18
19echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] data rsync from old mater ok..." >> $LOGFILE
20
21echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[slaver] Run 'SLAVEOF 10.20.112.27 6379'" >> $LOGFILE
22
23$REDISCLI SLAVEOF 10.20.112.27 6379 >> $LOGFILE 2>&1
24
25echo "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[slaver] slave connect to 10.20.112.27 ok..." >> $LOGFILE
26
配置10.20.112.27
1 安装keepalived
2 安装redis
3 配置redis,/etc/redis/redis.com
前面三步骤均一样
4 配置keepalived
1
2
3
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31
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35
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37
38
39
40
41
42
43
44
45
46 1global_defs {
2
3 lvs_id LVS_redis
4
5 }
6
7 vrrp_script chk_redis {
8
9 script "/etc/keepalived/scripts/redis_check.sh"
10
11 weight - 20
12 interval 2
13
14 }
15 vrrp_instance VI_1 {
16
17 state backup
18
19 interface eth0
20
21 virtual_router_id 51
22
23 priority 190
24
25 advert_int 5
26
27 track_script {
28 chk_redis
29
30 }
31
32 virtual_ipaddress {
33 10.20.112.29
34
35 }
36
37 notify_master /etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
38
39 notify_backup /etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
40
41 notify_fault /etc/keepalived/scripts/redis_fault.sh
42
43 notify_stop /etc/keepalived/scripts/redis_stop.sh
44
45 }
46
5 建立redis状态切换脚本
在/etc/keepalived目录下建立log和scripts目录
5.1 redis服务状态检测脚本redis_check.sh(26上面内容和它一样)
5.2 keepalived进入master状态时的检测脚本redis_master.sh
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
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15
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18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116 1#!/bin/bash
2
3
4
5
6
7 ###/etc/keepalived/scripts/redis_master.sh
8
9
10
11
12
13 REDISCLI
14 =
15 "/usr/bin/redis-cli"
16
17
18
19
20
21 LOGFILE
22 =
23 "/etc/keepalived/log/redis-state.log"
24
25
26
27
28
29 pid
30 =
31 $$
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43 echo
44 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[backup]"
45 >> $LOGFILE
46
47
48
49
50
51 echo
52 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[backup] Run 'SLAVEOF 10.20.112.26 6379'"
53 >> $LOGFILE
54
55
56
57
58
59 $REDISCLI SLAVEOF
60 10.20
61 .
62 112.26
63 6379
64 >> $LOGFILE
65 2
66 >&
67 1
68
69
70
71
72
73 echo
74 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[backup] wait 10 sec for data sync from old master"
75 >> $LOGFILE
76
77
78
79
80
81 sleep
82 10
83
84
85
86
87
88 echo
89 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] data rsync from old mater ok..."
90 >> $LOGFILE
91
92
93
94
95
96 echo
97 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] Run slaveof no one,close master/slave"
98 >> $LOGFILE
99
100
101
102
103
104 $REDISCLI SLAVEOF NO ONE >> $LOGFILE
105 2
106 >&
107 1
108
109
110
111
112
113 echo
114 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] wait other slave connect...."
115 >> $LOGFILE
116
5.3 keepalived进入backup/stop/fault时的检测脚本,由于内容都一致,所以只写出redis_backup.sh
1
2
3
4
5
6
7
8
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11
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22
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24
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28
29
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31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102 1#!/bin/bash
2
3
4
5
6
7 ###/etc/keepalived/scripts/redis_backup.sh
8
9
10
11
12
13 REDISCLI
14 =
15 "/usr/bin/redis-cli"
16
17
18
19
20
21 LOGFILE
22 =
23 "/etc/keepalived/log/redis-state.log"
24
25
26
27
28
29 pid
30 =
31 $$
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43 echo
44 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] Being slave state..."
45 >> $LOGFILE
46 2
47 >&
48 1
49
50
51
52
53
54 echo
55 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] wait 15 sec for data sync from old master"
56 >> $LOGFILE
57
58
59
60
61
62 sleep
63 15
64
65
66
67
68
69 echo
70 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[master] data rsync from old mater ok..."
71 >> $LOGFILE
72
73
74
75
76
77 echo
78 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[slaver] Run 'SLAVEOF 10.20.112.26 6379'"
79 >> $LOGFILE
80
81
82
83
84
85 $REDISCLI SLAVEOF
86 10.20
87 .
88 112.26
89 6379
90 >> $LOGFILE
91 2
92 >&
93 1
94
95
96
97
98
99 echo
100 "`date +'%Y-%m-%d:%H:%M:%S'`|$pid|state:[slaver] slave connect to 10.20.112.26 ok..."
101 >> $LOGFILE
102
下面开始试验
既然我们设置了nopreempt,那么在启动keepalived的时候就有启动的顺序问题了,我们把redis的master和keepalived的master(
虽然配置文件中都是backup,但是我们是想让26这台做master的
)默认设置在同一台机器上,由于在keepalived的master上面设置了
nopreempt参数,所以在启动keepalived服务的时候,一定要先启动redis master的那台,因为在设置了nopreempt了,keepalived在启动后都是先进入backup状态,而脚本又设置了进入backup状态后,会连接新的对方进行数据同步,所以,
在启动keepalived之前还有一个条件就是redis的master和slave中的数据必须一致
。这样先启动redis的master那台的keepalived,虽然redis master会连接到redis slave同步数据,但是两边数据在刚开始的时候是一致的,并不会产生什么问题。
1 先启动26和27上的redis服务,配置27从26上面同步数据,同步完毕后,取消27的同步机制。
这个就是在27的redis上面执行slaveof 10.20.112.26 6379,等待数据同步完毕后再执行slaveos on one,让26和27的redis都保持master状态
2 接着启动26的keepalived,不要启动27的keepalived,在26和27上面各开启三个终端,观察自定义日志和系统日志状态
26的syslog
红框
19秒keepalived启动后,由于设置了不抢占,且起始状态都是backup,所以启动后keepalived先进入backup状态,进入bankup状态后,成功的执行了redis_backup.sh脚本
绿框
34秒的时候,keepalived开始向master状态转变,注意:这个时间很重要,为什么是34秒呢?默认是3秒后就开始向master状态转变,由于我们设置了advert_int 5,默认检测三次,所以15秒之后才向master转变,为什么设置间隔这么长时间呢?是为了让redis_backup.sh脚本有充足的时间执行完毕。39秒的时候成功的转变为master状态,这时候会执行redis_master.sh脚本。
26的
redis-state.log
过程解释:
红框
确实如系统日志表现的那样,19秒的时候先进入backup状态,执行redis_backup.sh脚本。redis_backup是keepalived进入到backup状态时执行的脚本。进入到banckup状态,说明自身以前是master状态或者无状态,这时候会等待两秒种,让之前的slave把数据同步完,2秒钟在数据大的时候有些短,其实是可以设置的,只要小于3倍的advert_int时间就行,因为3倍的时间之后会转为master状态的。 2秒钟之后我们的
redis连接到27上面(27这时候充当master),开始进行正常的master/slave机制同步数据,也就是红框中21秒的时候。到此为止,redis_backup.sh执行完毕。
绿框
由于设置了不抢占,所以过了3倍的advert_int时间之后,开始向master状态转变,这个转变过程需要的时间是不固定的,在上面的日志中需要5秒,正式的成为master状态,这时候会执行redis_master.sh脚本,脚本指定需要到27的redis上同步数据(27在红框中的时候是充当master的),你可以看到已经有连接了,那是因为在红框中已经连接过一次了,我设置的是同步10秒钟之后断开和27的连接,可以看到49秒的时候执行了slaveof no one命令,断开了和27的连接,把26自身的redis提升为master,这时候数据也是最新的了。
3 待26的各项进程都ok后,我们开始启动27上面的keepalived服务
27的syslog
红框
40秒的时候启动27的keepalived,由于默认都是backup,所以直接进入backup状态,由于27的优先级比26低,所以27并不会过度到master状态,这时候26是master状态了。在backup状态执行了redis_backup.sh脚本。
27的
redis-state.log
红框
在进入backup状态后,默认之前是master状态或者无状态,所以等待15秒,让26把数据同步完(26这时候充当backup),在15秒之后,开始向backup转变,开始执行slaveof 10.20.112.26 6379,作为26的slave。
下面要模拟故障3:
1 kill掉26的redis进程,保持keepalived进程。(模拟3)
26的syslog
红框
可以看到检测脚本chk_redis发现redis已经宕掉,降低了26的keepalived的优先级,导致26进入backup状态,开始执行redis_backup.sh监控脚本
26的
redis-state.log
红框
由于redis我是kill掉的,所以必然不能进行数据同步了,不过这并不影响使用。
27的syslog
绿框
可以看到27转变到master状态,并且执行了redis_master.sh脚本
27的
redis-state.lo
g
绿框
由于26的redis是kill掉的,所以即使27转变到master状态也不能去26同步数据,当然27也等不到26连接上来,不过并不影响我们使用。
下面要模拟故障2:
2 kill掉26的keepalived进程,保持redis进程。(模拟2)
26的syslog
红框
是keepslived的启动过程,在模拟3中已经详细分析过
绿框
是kill掉keepalived进程后的日志。
26的
redis-state.log
红框
是keepalived启动过程中执行的监控脚本日志,前面模拟3中已经详细分析过
绿框
是keepalived进程kill掉之后,执行的监控脚本日志,在等待27同步完数据后,作为27的slave连接上去。
26的redis info
可以看到master/slave的转变过程
27的syslog
红框
是keepalived作为backup的启动过程,在模拟3中已经分析过。
绿框
是kill掉26的keepalived进程后,27转变为master时的日志,执行了redis_master.sh脚本。
27的
redis-state.log
红框
是keepalived启动时执行的监控脚本日志,由于开始是backup的,所以没有过多的状态切换过程。
绿框
是26的keepalived进程被kill掉之后,27转变为master时执行的脚本日志,由于keepalived挂了,但是26的redis进程还在,所以先和26进行数据同步,完成之后再把自己提升为redis master。
27的redis info
可以看到redis的master/slave变化过程
以上就是我所能想到的keepalived+redis HA方案中需要注意的地方。